Fotovoltaik çeviricinin iş prinsipi və xüsusiyyətləri

İnverterin iş prinsipi:

İnverter cihazının nüvəsi qısa müddət ərzində çevirici dövrə adlandırılan çevirici keçid dövrəsidir.Dövrə güc elektron açarını açıb-söndürməklə çevirici funksiyasını tamamlayır.

Xüsusiyyətləri:

(1) Yüksək səmərəlilik tələb olunur.

Hal-hazırda günəş batareyalarının yüksək qiyməti səbəbindən günəş batareyalarından maksimum istifadə etmək və sistemin səmərəliliyini artırmaq üçün inverterin səmərəliliyini artırmağa çalışmalıyıq.

(2) Yüksək etibarlılıq tələb olunur.

Hal-hazırda, fotovoltaik elektrik stansiyası sistemi əsasən ucqar ərazilərdə istifadə olunur və bir çox elektrik stansiyaları nəzarətsiz və saxlanılır, bu da çeviricinin ağlabatan bir dövrə quruluşuna, ciddi komponent seçimini tələb edir və çeviricinin müxtəlif qoruyucu funksiyalara malik olmasını tələb edir, məsələn kimi: giriş DC polaritesinin tərs qorunması, AC çıxış qısa qapanmasının qorunması, həddindən artıq istiləşmə, həddindən artıq yüklənmədən qorunma və s.

(3) Daha geniş uyğunlaşma diapazonuna malik olmaq üçün giriş gərginliyi tələb olunur.

Çünki günəş batareyasının terminal gərginliyi yükə və günəş işığının intensivliyinə görə dəyişir.Xüsusilə batareya köhnəldikdə, onun terminal gərginliyi geniş şəkildə dəyişir.Məsələn, 12V batareya üçün onun terminal gərginliyi 10V ilə 16V arasında dəyişə bilər ki, bu da çeviricinin böyük bir DC giriş gərginliyi diapazonunda normal işləməsini tələb edir.

1

Fotovoltaik çeviricilərin təsnifatı:

İnverterləri təsnif etməyin bir çox yolu var.Məsələn, inverter tərəfindən AC gərginlikli çıxışın fazalarının sayına görə, onu bir fazalı çeviricilərə və üç fazalı çeviricilərə bölmək olar;Transistor çeviricilərinə, tiristor çeviricilərinə və söndürmə tiristor çeviricilərinə bölünür.İnverter dövrəsinin prinsipinə görə, o, özünü həyəcanlandıran salınım çeviricisi, pilləli dalğa superpozisiya çeviricisi və nəbz eni modulyasiya çeviricisinə də bölünə bilər.Şəbəkəyə qoşulmuş sistemdə və ya şəbəkədən kənar sistemdə tətbiqinə görə, şəbəkəyə qoşulmuş inverter və şəbəkədən kənar çeviriciyə bölünə bilər.Optoelektronik istifadəçilərin çeviriciləri seçmələrini asanlaşdırmaq üçün burada yalnız invertorlar müxtəlif tətbiq olunan hallara görə təsnif edilir.

1. Mərkəzləşdirilmiş çevirici

Mərkəzləşdirilmiş çevirici texnologiyası ondan ibarətdir ki, bir neçə paralel fotovoltaik tel eyni mərkəzləşdirilmiş çeviricinin DC girişinə qoşulur.Ümumiyyətlə, yüksək güc üçün üç fazalı IGBT güc modulları, aşağı güc üçün isə sahə effektli tranzistorlar istifadə olunur.DSP, istehsal olunan gücün keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq üçün tənzimləyicini çevirir və onu adətən böyük fotovoltaik elektrik stansiyaları (>10 kVt) sistemlərində istifadə olunan sinus dalğa cərəyanına çox yaxın edir.Ən böyük xüsusiyyət odur ki, sistemin gücü yüksəkdir və dəyəri azdır, lakin fərqli PV tellərinin çıxış gərginliyi və cərəyanı çox vaxt tam uyğun gəlmədiyi üçün (xüsusilə də buludlu, kölgə, ləkələr səbəbindən PV simləri qismən bloklandıqda) və s.), mərkəzləşdirilmiş çevirici qəbul edilir.Yolun dəyişdirilməsi inverter prosesinin səmərəliliyinin azalmasına və elektrik enerjisi istifadəçilərinin enerjisinin azalmasına səbəb olacaqdır.Eyni zamanda, bütün fotovoltaik sistemin enerji istehsalının etibarlılığı fotovoltaik bloklar qrupunun zəif iş vəziyyətindən təsirlənir.Ən son tədqiqat istiqaməti kosmik vektor modulyasiyasına nəzarətin istifadəsi və qismən yük şəraitində yüksək səmərəliliyin əldə edilməsi üçün çeviricilərin yeni topoloji əlaqəsinin işlənməsidir.

2. Simli çevirici

Simli çevirici modul konseptə əsaslanır.Hər bir PV simli (1-5 kVt) bir çeviricidən keçir, DC tərəfində maksimum güc zirvəsinə nəzarət edir və AC tərəfində paralel bağlanır.Bazarda ən populyar çevirici.

Bir çox böyük fotovoltaik elektrik stansiyaları simli çeviricilərdən istifadə edir.Üstünlük ondan ibarətdir ki, o, modul fərqlərindən və sətirlər arasında kölgələnmədən təsirlənmir və eyni zamanda fotovoltaik modulların optimal işləmə nöqtəsi ilə çevirici arasında uyğunsuzluğu azaldır və bununla da enerji istehsalının artmasına səbəb olur.Bu texniki üstünlüklər sistem xərclərini azaltmaqla yanaşı, sistemin etibarlılığını da artırır.Eyni zamanda, simlər arasında “master-slave” anlayışı daxil edilir ki, sistem bir neçə fotovoltaik tel qrupunu birləşdirə və onlardan bir və ya bir neçəsini bir enerji silsiləsi yarada bilməyəcəyi halda işləməyə icazə verə bilsin. tək çevirici işləyir., bununla da daha çox elektrik enerjisi istehsal edir.

Ən son konsepsiya ondan ibarətdir ki, bir neçə invertor “master-slave” konsepsiyası əvəzinə bir-biri ilə “komanda” təşkil edir ki, bu da sistemin etibarlılığını bir addım da irəli aparır.Hazırda transformatorsuz simli çeviricilər üstünlük təşkil edir.

3. Mikro çevirici

Ənənəvi PV sistemində, hər bir simli çeviricinin DC giriş ucu təxminən 10 fotovoltaik panellə ardıcıl olaraq birləşdirilir.10 panel sıra ilə birləşdirildikdə, biri yaxşı işləməsə, bu simli təsirlənəcəkdir.Eyni MPPT çeviricinin çoxsaylı girişləri üçün istifadə olunarsa, bütün girişlər də təsirlənəcək və enerji istehsalının səmərəliliyini əhəmiyyətli dərəcədə azaldacaq.Praktik tətbiqlərdə buludlar, ağaclar, bacalar, heyvanlar, toz, buz və qar kimi müxtəlif tıxanma amilləri yuxarıda göstərilən amillərə səbəb olacaq və vəziyyət çox yaygındır.Mikro-inverterin PV sistemində hər bir panel mikro-inverterə qoşulur.Panellərdən biri yaxşı işləmədikdə, yalnız bu panel təsirlənəcək.Bütün digər PV panelləri optimal şəkildə işləyəcək, ümumi sistemi daha səmərəli edəcək və daha çox güc yaradacaq.Praktik tətbiqlərdə, simli çevirici uğursuz olarsa, bu, bir neçə kilovat günəş panellərinin işləməməsinə səbəb olacaq, halbuki mikro-inverterin uğursuzluğunun təsiri olduqca kiçikdir.

4. Güc optimallaşdırıcısı

Günəş enerjisi istehsal sistemində enerji optimallaşdırıcısının quraşdırılması konversiya səmərəliliyini xeyli yaxşılaşdıra və xərcləri azaltmaq üçün çeviricinin funksiyalarını sadələşdirə bilər.Ağıllı günəş enerjisi istehsal sistemini həyata keçirmək üçün cihazın enerji optimallaşdırıcısı həqiqətən hər bir günəş batareyasını ən yaxşı performansını göstərə və batareyanın istehlak vəziyyətini istənilən vaxt izləyə bilər.Güc optimallaşdırıcı enerji istehsal sistemi ilə çevirici arasında bir cihazdır və onun əsas vəzifəsi çeviricinin orijinal optimal güc nöqtəsini izləmə funksiyasını əvəz etməkdir.Güc optimallaşdırıcısı dövrəni sadələşdirərək analoji ilə son dərəcə sürətli optimal güc nöqtəsi izləmə skanını həyata keçirir və bir günəş batareyası güc optimallaşdırıcısına uyğundur, beləliklə, hər bir günəş elementi həqiqətən optimal güc nöqtəsi izlənməsinə nail ola bilər. Bundan əlavə, batareyanın vəziyyəti rabitə çipi taxılmaqla istənilən vaxt və hər yerdə nəzarət edilir və problem dərhal bildirilə bilər ki, müvafiq personal onu ən qısa zamanda təmir edə bilsin.

Fotovoltaik çeviricinin funksiyası

İnverter yalnız DC-AC çevrilmə funksiyasına malik deyil, həm də günəş batareyasının işini maksimuma çatdırmaq və sistemin nasazlığından qorunma funksiyasına malikdir.Ümumiləşdirsək, avtomatik işləmə və söndürmə funksiyaları, maksimum gücü izləmə funksiyası, anti-müstəqil işləmə funksiyası (şəbəkəyə qoşulmuş sistem üçün), avtomatik gərginlik tənzimləmə funksiyası (şəbəkəyə qoşulmuş sistem üçün), DC aşkarlama funksiyası (şəbəkə üçün) qoşulmuş sistem), DC torpaqlama aşkarlama funksiyası (şəbəkəyə qoşulmuş sistemlər üçün).Burada avtomatik əməliyyat və söndürmə funksiyaları və maksimum güc izləmə nəzarət funksiyası haqqında qısa məlumat verilmişdir.

(1) Avtomatik işləmə və dayandırma funksiyası

Səhər günəş çıxandan sonra günəş radiasiyasının intensivliyi tədricən artır və günəş batareyasının çıxışı da artır.İnverterin tələb etdiyi çıxış gücünə çatdıqda, çevirici avtomatik olaraq işə başlayır.İstifadəyə verildikdən sonra çevirici hər zaman günəş batareyası modulunun çıxışını izləyəcək.Günəş batareyası modulunun çıxış gücü çeviricinin işləməsi üçün tələb olunan çıxış gücündən çox olduğu müddətcə inverter işləməyə davam edəcək;buludlu və yağışlı olsa belə, gün batanda dayanacaq.İnverter də işləyə bilər.Günəş batareyası modulunun çıxışı kiçik olduqda və çeviricinin çıxışı 0-a yaxın olduqda, çevirici gözləmə vəziyyətini meydana gətirəcəkdir.

(2) Maksimum güc izləmə nəzarət funksiyası

Günəş batareyası modulunun çıxışı günəş radiasiyasının intensivliyi və günəş batareyası modulunun özünün temperaturu (çip temperaturu) ilə dəyişir.Bundan əlavə, günəş batareyası modulu cərəyanın artması ilə gərginliyin azalması xüsusiyyətinə malik olduğundan, maksimum gücün əldə oluna biləcəyi optimal iş nöqtəsi var.Günəş radiasiyasının intensivliyi dəyişir və təbii ki, optimal iş nöqtəsi də dəyişir.Bu dəyişikliklərə nisbətən günəş batareyası modulunun işləmə nöqtəsi həmişə maksimum güc nöqtəsində olur və sistem həmişə günəş batareyası modulundan maksimum güc çıxışını alır.Bu nəzarət maksimum güc izləmə nəzarətidir.Günəş enerjisi sistemləri üçün invertorların ən böyük xüsusiyyəti onların maksimum güc nöqtəsi izləmə (MPPT) funksiyasını ehtiva etməsidir.


Göndərmə vaxtı: 26 oktyabr 2022-ci il